Los astrónomos creen que han desarrollado un «sistema de alerta temprana» para las supernovas
¿No odias cuando te estás ocupando de tus propios asuntos y una estrella de repente decide convertirse en supernova? Bueno, buenas noticias: los científicos han descubierto cómo se ven estas estrellas justo antes de morir.
Según nuevas simulaciones, las estrellas masivas que son las progenitoras de las estrellas de neutrones se atenúan drásticamente en los últimos meses antes de que exploten. Entonces, si una estrella masiva se desvanece en la oscuridad total sin fanfarria, hay muchas probabilidades de que haya una supernova en el horizonte.
Las estrellas supergigantes rojas que registran alrededor de 8 a 20 veces la masa del Sol son algunas de las más interesantes de observar. Estas bestias están al final de su vida útil y se están quedando peligrosamente sin el combustible que necesitan para soportar la fusión nuclear en sus núcleos.
Esa fusión proporciona presión hacia afuera contra la presión hacia adentro de la gravedad. Quita la fusión y las cosas se ponen violentas. La estrella hace kaboom, las tripas de la estrella explotan en el espacio y el núcleo estelar colapsa (para la mayoría de las estrellas).
Para las supergigantes rojas en cuestión aquí, ese núcleo se convierte en una estrella de neutrones ultradensa, algo entre 1,1 y 2,3 veces la masa del Sol, empaquetada en una esfera de solo 20 kilómetros (12 millas) de ancho.
Sin embargo, antes de que comience el gran espectáculo, la estrella pierde mucha masa. Realmente no entendemos muy bien la pérdida de masa de las supergigantes rojas a nivel teórico.
Al observar la luz y el polvo que resulta de la muerte de una supergigante roja después del hecho, los científicos han determinado que las supergigantes rojas arrojan una gran cantidad de gas y polvo en el período previo a la supernova, pero la escala de tiempo en la que esto sucede no esta claro.
¿Podría ser durante décadas, como sugieren investigaciones anteriores, o en menos de un año, como predicen otros estudios de modelado?
Dirigido por el astrofísico Benjamin Davies de la Universidad John Moores de Liverpool en el Reino Unido, un equipo de investigadores utilizó evidencia observacional y simulaciones para reconstruir cómo evoluciona una supergigante roja moribunda.
Realizaron simulaciones y encontraron que la inmensa nube de material alrededor de la estrella bloquea la luz óptica por un factor de 100 y la luz del infrarrojo cercano por un factor de 10 justo antes de que la estrella se convierta en supernova.
«El material denso oscurece casi por completo la estrella, haciéndola 100 veces más débil en la parte visible del espectro«, explica Davies. «Esto significa que, el día antes de que explote la estrella, es probable que no puedas ver que estaba allí«.
Para medir cuánto tiempo lleva la pérdida de masa, los investigadores buscaron pistas de observación. Encontraron varias imágenes de archivo de estrellas supergigantes rojas que luego se convirtieron en supernovas, alrededor de un año después de que se tomó la imagen. Dicen que esto es evidencia de que la pérdida de masa oscurecedora a gran escala ocurre al menos dentro de un año.
Eso descarta la inminente desaparición de Betelgeuse (aunque eso ya lo sabíamos). El episodio de pérdida masiva que atenuó a Betelgeuse en 2019 parece ser parte de un proceso más lento; las últimas estimaciones sitúan a la estrella a 1,5 millones de años de la supernova.
Cuando llegue ese día, ahora sabremos de qué estar alerta… si todavía estamos presentes.
«Hasta ahora, solo hemos podido obtener observaciones detalladas de las supernovas horas después de que hayan ocurrido«, dice Davies.
«Con este sistema de alerta temprana, podemos prepararnos para observarlas en tiempo real, apuntar los mejores telescopios del mundo a las estrellas precursoras y ver cómo literalmente se destrozan frente a nuestros ojos«.
Referencia
- Ben Davies et al. «Explosion imminent: the appearance of red supergiants at the point of core-collapse«. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 517, Issue 1, November 2022, Pages 1483–1490, https://doi.org/10.1093/mnras/stac2427